- 企業(yè)
- 供應(yīng)
- 求購
- 資訊
中間包
直到上世紀(jì)80年代中期，中間包一直被認(rèn)為是作為鋼包和結(jié)晶器之間的一個緩沖容器，僅僅被用來將鋼水均勻分配到結(jié)晶器中。實際上中間包可以作為一種連續(xù)的反應(yīng)容器，因此，中間包內(nèi)工作層的品質(zhì)好壞，對于鋼水的質(zhì)量起著決定性的作用，它必須對前期處理的鋼水質(zhì)量給予保證，否則會對鋼水產(chǎn)生污染，從而影響結(jié)晶器中的熱傳遞情況，并導(dǎo)致連鑄鋼坯表面凹凸不平，有時可能表面會出現(xiàn)裂紋。另一方面，中間包還可以作為鋼水的一個精煉容器，將鋼包中所用到的一些精煉措施移植到中間包內(nèi)進(jìn)行，這樣就可以簡化并可降低對結(jié)晶器的要求。與此同時為了防止對鋼水再次污染，主要的方法是在中間包內(nèi)加設(shè)控流裝置，如中間包穩(wěn)流器、擋墻、擋堰、定徑水口以及鋼液過濾器?？亓餮b置的引入，能增加鋼液在中間包內(nèi)的停留時間。中間包在使用過程中是靜態(tài)的，工作內(nèi)襯不僅要具備耐鋼水沖刷和熔渣侵蝕的功能，而且還要有一定的保溫作用，同時不能對鋼水產(chǎn)生再污染。中間包的永久層要具備保溫并具有一定的強(qiáng)度保證在特殊情況下不漏鋼水，現(xiàn)在中間包的永久層壽命已經(jīng)可以達(dá)到1500爐，基本能夠滿足連鑄生產(chǎn)的要求。
由于各個鋼廠的連鑄設(shè)備的生產(chǎn)能力、冶煉的鋼種和鋼坯形狀決定了所使用中間包的種類以及大小，小的只有幾噸的容量，大的甚至到上百噸的鋼水容量，而且中間包結(jié)構(gòu)也是不完全一樣的，有的需要設(shè)置擋渣墻，有的幾乎不用擋渣設(shè)備。不管中間包乘鋼容量的大小，中間包的使用環(huán)境幾乎是一樣的。中間包內(nèi)鋼水溫度基本在1500℃~1600℃之間，不同鋼種有不同的溫度，中間包內(nèi)鋼水的溫度決定著鋼水的凝固點，不能低于這個點，因此中間包要裝入比凝固點高數(shù)十?dāng)z氏度的鋼水，通過加入保護(hù)渣可以防止鋼水表面氧化，同時可以減少散熱，保護(hù)渣在較高的鋼水溫度加熱下可以在鋼液表面形成氧化物保護(hù)層，一直保持這種形態(tài)直至澆鑄終止。因此，中間包工作層必須要經(jīng)受1500-1580℃鋼水長時間的浸泡、沖刷及熔渣等侵蝕作用。
擋渣墻的發(fā)展?fàn)顩r
國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對鋼材的需求也日益加大，然而最近幾年由于產(chǎn)能過剩，鋼廠基本都處于虧損的狀態(tài)。為了節(jié)約降耗和保護(hù)環(huán)境，不僅需要改進(jìn)煉鋼工藝，而且對耐火材料的要求也越來越高，煉出品質(zhì)好的鋼材離不開耐火材料的配合。鋼中的夾雜和有害的成分會對鋼材的性能產(chǎn)生非常不利的影響，降低鋼材的品質(zhì)，從而難以達(dá)到市場的要求。雖然通過對冶煉技術(shù)的不斷創(chuàng)新是鋼中夾雜含量有所下降，但是在澆鋼水的過程中，鋼水勢必要和耐火材料接觸。純潔干凈的鋼水可能又會被重新污染，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。耐火材料對鋼水的污染主要來自兩個方面，首先是耐火材料受到鋼水的沖刷侵蝕后進(jìn)入到鋼水里，其次是有些耐火材料可能會氧化鋼水，基于此鋼鐵的冶煉對耐火材料提出了更高的要求。潔凈鋼冶煉的要求，使中間包冶煉技術(shù)越來越受到冶金工作者的青睞，因此在中間包內(nèi)設(shè)置擋渣墻、過濾器等技術(shù)，已得到廣泛應(yīng)用。由于設(shè)置擋渣墻操作簡單，效果明顯，深受廣大鋼鐵企業(yè)的歡迎。
在連鑄中間包內(nèi)設(shè)置擋渣墻，可以達(dá)到以下目的：
(1)延長鋼水停留在中間包內(nèi)的時間，以凈化鋼液;
(2)均勻分配鋼水統(tǒng)一到達(dá)各流水口，使各流的溫度保持一致，減少拉漏和結(jié)塞現(xiàn)象;
(3)使鋼液流體動力狀態(tài)達(dá)到最佳;
(4)減少滯流區(qū)，增加層流區(qū)。
傳統(tǒng)的擋渣墻一般使用高鋁質(zhì)或者鋁硅質(zhì)，但里面含有的Al2O3會給鋼水帶來二次污染，不能滿足冶煉潔凈鋼的要求。目前大部分鋼種的冶煉都是在中間包內(nèi)設(shè)置鎂質(zhì)擋渣墻，因為鎂質(zhì)耐火材料具有成本低廉、耐火度較高、抗渣侵蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點，是最有前途的耐火材料之一被廣泛應(yīng)用于冶煉潔凈鋼，但是鎂質(zhì)耐火材料中的方鎂石熱膨脹系數(shù)較大，導(dǎo)致鎂質(zhì)耐火材料的熱震穩(wěn)定性較差，難以抵抗循環(huán)的熱沖擊作用。提高燒成制品的抗熱震穩(wěn)定性可以通過復(fù)相改性來實現(xiàn)，同樣對提高不定形耐火材料的抗熱震性也是有效的，所以在鎂質(zhì)耐火材料中加入其它物相以提高材料的熱震穩(wěn)定性。添加熔融石英顆粒大大提高了鎂質(zhì)澆注料的熱震穩(wěn)定性，同時隨著熔融石英加入量的增加抗高堿度渣渣滲透能力逐漸增強(qiáng)，抗渣侵蝕能力逐漸減弱。同時采用ρ-Al2O3作結(jié)合劑取代部分SiO2微粉來降低基質(zhì)中硅含量，從而提高其高溫使用性能。對原擋渣墻用鎂質(zhì)澆注料的施工性能進(jìn)行了改善，并選擇合適的振動成型工藝將其與鋁鎂質(zhì)澆注料復(fù)合在一起制作了復(fù)合型擋渣墻試樣。
還可以通過二氧化硅微粉結(jié)合的鎂質(zhì)擋渣墻提高了鎂質(zhì)擋渣堰的使用壽命。結(jié)合中間包擋渣堰的使用要求，以氧化鈦為添加劑硅微粉結(jié)合的鎂質(zhì)澆注料進(jìn)行試驗性研究，提高了鎂質(zhì)澆注料的抗渣滲透能力以及抗剝落能力。為了解決擋渣墻在高溫下使用發(fā)生斷裂、侵蝕而損壞的問題，通過引入SiC改善鎂質(zhì)擋渣墻的高溫體積穩(wěn)定性和抗侵蝕性，從而提高其高溫下的使用性能。
擋渣墻的損毀
由于擋渣墻是以預(yù)制件安裝到中間包上的，因此在模具中澆注成型經(jīng)過24小時養(yǎng)護(hù)后脫模，如果脫模強(qiáng)度過低會造成擋渣墻的損壞。擋渣墻在吊裝過程中假如強(qiáng)度過低會造成一定的機(jī)械損壞，影響擋渣墻高溫下的正常使用。澆鋼水之前需要進(jìn)行烘包，溫度為1000℃左右，如果擋渣墻熱震穩(wěn)定性較差，由于熱沖擊使材料內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，從而影響高溫下持續(xù)使用。
中間包的使用溫度一般在1550℃，高溫下持續(xù)使用，擋渣墻的損毀主要形式有龜裂、鋼液的沖刷和渣的侵蝕滲透與擋渣墻中的耐火材料反應(yīng)造成熔損，并降低其高溫強(qiáng)度，造成大面積剝落;在使用過程中，持續(xù)的高溫下材料發(fā)生物相轉(zhuǎn)變，物相轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生體積膨脹導(dǎo)致在材料內(nèi)形成微小裂紋;渣中的液相通過裂紋進(jìn)入材料內(nèi)部不斷侵蝕溶解材料，導(dǎo)致剝落變形;同時鋼水的不斷沖刷所產(chǎn)生的熱應(yīng)力導(dǎo)致預(yù)制件出現(xiàn)裂紋，并最終導(dǎo)致?lián)p毀。綜上，擋渣墻的損毀主要是由剝落引起的。根據(jù)武鋼現(xiàn)場取回來的擋渣墻使用后的分析可以看出，渣的侵蝕滲透較為嚴(yán)重，并伴隨剝落龜裂，因此可以認(rèn)為渣滲透是引起剝落的主要原因。
由于渣的侵蝕滲透等造成的影響，同時因為中間包內(nèi)熔渣的熔點較低，基本呈液相，液相有很強(qiáng)的侵蝕溶解性，因此對中間包連續(xù)使用是非常不利的，特別是渣線部位熔損比較嚴(yán)重。對于長壽命中間包擋渣墻，提高渣線部位的抗渣侵蝕性能尤其重要。
評論區(qū)
